李振
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摘要：深层搅拌桩技术是公路工程地基加固技术中非常先进的全新技术，尤其是在软土地基加固中，具有节约成本、缩短工期、不排烟、无污染等优良特性。可以大大避免工后地基沉降，特别是不均匀沉降，大大保证地基的稳定性，这是其他技术难以实现的。目前，这种地基加固技术在许多地基处理和加固中得到了广泛的推广和应用。
关键词：市政公路路基；软基处理；水泥深层搅拌桩；应用
前言：随着我国高速公路的快速发展，深层搅拌桩软基处理得到了广泛的应用。水泥搅拌桩处理软土地基，可以有效地形成桩石复合地基连接，大大降低桩间土的应力，提高地基的强度和承载力。在实施过程中，必须结合工程实际地质条件和经验数据，通过试桩对设计参数进行验证和修正，才能取得更好的效果。本文论述了水泥深层搅拌桩技术在软基处理中的应用。
1、水泥深层搅拌桩的概念
水泥深层搅拌桩技术的应用主要在路基加固中发挥作用，广泛应用于道路建设中。常见的软土路基包括淤泥质土、粉质粘土、泥炭土等。软土路基处理一直是道路建设中的难点和重点。水泥深层搅拌桩主要是利用专用机械设备，通过旋转在软土中钻孔，并向其中加入水泥，使软土中的水泥和泥浆形成一个整体，钻头深入软土层。水泥硬化后具有一定的硬度，能与软土产生物理化学反应，从而达到加固的目的，从而提高公路路基的强度和稳定性。
2.软土地基的特性及其影响
近年来，随着我国道路建设的快速发展，软土地基的研究逐渐增多。研究发现，软土在固结后会发生二次固结，软土沉降是目前软土研究中最基本的理论。对于软土的沉降，可以分为三个过程。在软土沉降初期，软土的形状不会发生变化，但其变化速度会很快。软土沉降的初始阶段可以看作是一个瞬间，在这个瞬间，水分和土壤不会发生变化。在软土沉降的第二阶段，当重物停留在软土上时，软土中的含水量会随着时间的增加而逐渐降低，软土的体积也会减小。在这个阶段，软土中的含水量会降低，土壤会逐渐稳定。我们可以称之为过程巩固。随着软土压缩性的降低，地基将呈下降趋势。这个过程就是软土沉降的第三阶段，我们称之为二次固结。在道路施工中遇到软土时，首先要对其进行处理，使其使用标准能够满足道路施工基层的要求。处理软土地基的方法有很多。目前，在道路施工中遇到软土地基时，最常用的方法是水泥深层搅拌桩施工。下面我们就水泥深层搅拌桩施工在道路施工软土地基处理中的应用进行研究分析。
3.水泥深层搅拌桩施工在市政公路路基软基处理中的应用
3.1主要施工过程
水泥深层搅拌桩在路基软基处理中的施工过程主要是先清理场地，保持场地平整，然后进行施工放样和钻机定位。启动钻机钻到设计的上身深度，然后进行打桩、找平、送风等作业。所有工作准备就绪后，用喷浆机进行喷射搅拌，提升喷头至离地距离达到50 cm，然后停止喷射混凝土施工。然后再次重复喷浆工作，在下沉的同时，不断搅拌泥浆和上半身，直至到达基桩底部，并在底部停止搅拌1分钟后再进行喷浆。搅拌时，将喷嘴提升到堆的顶部，并关闭电源。施工完成后，将钻机移至下一道工序。
3.2固定桩位
施工开始前，已确定固定桩位。施工开始时，应按施工计划进行。施工过程中，监理人员应进行审查。精度确定后，每个固定桩位都要标上标签，防止施工渗漏。施工中应注意的两个问题。一方面要保证钻头和钻杆在一条线上；另一方面，应定期检查钻机。条件允许的情况下，应在施工后每天进行检查和维护，以确保钻机在施工过程中不会出现故障，延缓施工进度。检查钻机时，应主要检查垂直度，避免施工过程中出现偏差。
3.3预拌下沉
预拌下沉是一个非常复杂的施工环节，这个环节使用的主要机械是搅拌机。混凝土施工时，应先打开搅拌机，然后下放钢丝绳，确保搅拌机在整个施工过程中处于正常施工状态。在具体施工中，应根据钻机泥浆输送系统的实际情况，严格控制和合理控制下沉速度。此外，我们还必须注意施工过程中的地下石块是否会影响正常施工。遇到岩石时，施工人员应适当降低搅拌速度，避免下沉过程中出现钻夹折断的问题。此外，在预混下沉施工中，钻机可以多次进行吊装和钻孔作业，减少了钻机的下沉时间。但如果在下沉过程中施工的地质环境非常复杂，难以采取应对措施下沉，则施工部门需要就施工情况与监理部门进行沟通，并在现有工程基础布置中适当调整钻孔位置，确保施工质量。但无论在什么样的施工环境下，都需要保证钻机下沉时的垂直度，将搅拌桩的位置偏差控制在5cm以内。
3.4制备水泥浆
预搅拌下沉后，需要配制水泥浆。水泥深层搅拌桩的主要成分是水泥浆，因此必须严格控制水泥浆的质量。首先，根据施工现场的实际情况，通过科学计算确定混凝土配比，使其在施工过程中直接使用。此外，还应严格控制水泥浆中砂粒的大小和均匀性。在水泥的选择上，可以使用一般类型的水泥，水灰比控制在0.45-0.5之间。
3.5钻孔和搅拌
(1)采用二喷二搅工艺，将水泥和原状土搅拌均匀，沉吊过程中采用注浆搅拌；严格控制下沉和提升速度：下沉速度为0.5 ~ 1.0m/min，提升速度为1.0 ~ 1.5m/min。桩底应重复搅拌灌浆。(2)灌浆时，两台灌浆泵的两根管路在H口与Y型接头混合，灌浆压力为1.5 ~ 2.5 MPa，每套灌浆流量为80 ~ 120 L/min。下沉搅拌灌浆：启动电机和砂浆泵。水泥浆到达搅拌头后，以计算要求的速度放松绞车，使搅拌头自上而下切土下沉，直至钻头下沉钻入桩底标高。提升搅拌和提升灌浆：以计算、灌浆、搅拌和提升所需的速度提升搅拌头，直至达到地面以上50厘米或桩顶设计标高，然后关闭灰浆泵。起下钻时，应分别控制下沉和提升过程中灌浆水泥的用量。每台班(24h)保留一套三重(7.077.077.07)cm标准模型水泥土试块，样品应具有代表性。自然养护28天后，应测试试块的无侧限抗压强度。填写每班的水泥记录及相应报告，备查。
3.6清洁
清洗是水泥深层搅拌桩施工的最后一个环节。混合完成后，需要清洗混合器。在清理过程中，主要清理钻机叶片，因为这些部件与混凝土直接接触。如果清洁工作做不好，很容易影响下次的正常使用。
4.深层水泥搅拌桩质量检验方法
高速公路软土地基处理中深层水泥搅拌桩的质量检测方法因检测的具体部位和时间不同而不同。水泥深层搅拌桩施工7天后，可通过便携式贯入试验检测水泥桩身质量。轻型贯入试验的深度通常在桩顶以下4m以内。具体操作是将附在便携式测深装置上的勺子钻入水泥搅拌桩的桩身中心，取出部分桩芯，观察桩芯中是否有大颗粒在不搅拌的情况下团聚，颜色是否趋于一致。深层水泥搅拌桩建成后28天，可采用钻孔取芯法检查桩的完整性、水泥土搅拌均匀程度和施工长度，钻孔取芯频率控制在1%-1.5%之间。具体操作是由现场监理工程师制作均匀的零件，28天龄时送样到实验室进行无侧限抗压强度试验，3个月龄时留足无侧限抗压强度试验试件，以此来判断深层水泥搅拌桩的施工质量。对于软土地基承载力极低或施工质量有争议的地方，可在深层水泥搅拌桩建成28天后进行随机取样。一般情况下，随机抽取的水泥搅拌桩数量不得少于总数的千分之二，且至少保证三根。实验室强度试验使用的最大荷载应为单桩或基础设计荷载的两倍。
结论：道路施工经常遇到难以处理的软基。水泥深层搅拌桩施工常用于道路施工中的软基处理，可有效降低软基含水量和压缩性，提高道路基层施工质量，为道路施工提供保障。
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